一种助力转向抗扰机器人制造技术

本发明专利技术涉及汽车测试装置技术领域，公开了一种助力转向抗扰机器人，包括驱动机构、转向机构、测量机构和支撑结构；所述驱动机构包括电机、主动齿轮和从动齿盘；所述转向机构包括转向底座和可调节夹紧爪；所述从动齿盘设于转向底座内部；转向底座上周向设有安装孔，所述测量机构通过安装孔与转向底座可拆卸连接；所述测量机构内设有力传感器，所述力传感器用于测量转向力矩；所述可调节夹紧爪沿转向底座周向设于转向底座的顶面处；所述可调节夹紧爪用于夹紧方向盘；所述支撑机构包括相连接的支撑杆和支撑盘。本发明专利技术用来解决现有助力转向抗扰机器人力矩测量不准、安装不便的技术问题，提供的机器人结构设置灵活，便于调整安装，力矩测量准确度高。测量准确度高。测量准确度高。

【技术实现步骤摘要】
一种助力转向抗扰机器人


[0001]本专利技术涉及汽车测试装置
，具体涉及一种助力转向抗扰机器人。

技术介绍

[0002]助力转向抗扰机器人是目前汽车性能测试中常用的试验装置，其主要功能是在汽车转向抗扰能力测试、操纵稳定性试验或其他涉及到汽车转向系统的试验中代替试验人员操纵方向盘，通过电机控制器可控制机器人上装载的电机按一定规则输出力矩，同时通过机器人上装载的传感器测量各种数据(如汽车的侧向加速度、方向盘抖动频率等)，进而完全客观地得出对汽车操纵稳定性及其他相关性能的评价，测试稳定性和可靠性较好。
[0003]而在助力转向抗扰机器人的设计及使用中，还存在许多需要解决的问题，包括：一，如何保证汽车方向盘回转轴线能够与助力转向抗扰机器人的电机轴线重合，让电机的驱动力矩有效传递至方向盘处，以实现电机对汽车方向盘的准确有效驱动的问题。常规的助力转向抗扰机器人选择将电机设置在汽车方向盘上方，由电机转子直接驱动汽车方向盘转动，虽然传力方式简单直接，但是同轴要求并不易于保证，测试准确度不易保证。二，由于不同车型的车内空间大小不一致、方向盘结构设置不一致，常规的助力转向抗扰机器人无法与不同的车型适配的问题。现有的助力转向抗扰机器人的结构设置较为死板；机器人与汽车方向盘相连接的主体部分的尺寸固定，其支撑结构的支撑角度和支撑长度也不易调节，在安装机器人时需要反复调整机器人主体的安装位置及支撑结构的支撑位置，需要耗费较长的安装调整时间。并且，对于某些小型车型而言，受车内空间大小限制，可供支撑结构安装的位置范围较小，存在无法安装的情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供一种助力转向抗扰机器人，用来解决现有助力转向抗扰机器人力矩测量不准、安装不便的技术问题，机器人结构设置灵活，便于调整安装，力矩测量准确度高。
[0005]本专利技术提供的基础方案为：一种助力转向抗扰机器人，包括驱动机构、转向机构、测量机构和支撑结构；所述驱动机构包括电机、主动齿轮和从动齿盘；所述电机用于驱动主动齿轮转动，主动齿轮与从动齿盘啮合；所述从动齿盘与转向机构连接，从动齿盘用于带动转向机构转动；
[0006]所述转向机构包括转向底座和可调节夹紧爪；所述转向底座为环形壳体且与从动齿盘同轴；所述从动齿盘设于转向底座内部，所述转向底座的侧面上设有开槽，所述开槽用于为主动齿轮与从动齿盘啮合提供空间；
[0007]转向底座上周向设有安装孔，所述测量机构通过安装孔与转向底座可拆卸连接；所述测量机构内设有力传感器，所述力传感器用于测量转向力矩，所述力传感器的轴线垂直于转向底座的直径线；所述可调节夹紧爪沿转向底座周向设于转向底座的顶面处，可调节夹紧爪调节长度时沿转向底座径向移动；所述可调节夹紧爪用于夹紧方向盘；
[0008]所述支撑机构包括相连接的支撑杆和支撑盘，所述支撑杆与测量机构铰接。
[0009]本专利技术的工作原理及优点在于：通过转向机构上的可调节夹紧爪卡紧方向盘，可将转向机构等与汽车方向盘固定在一起，再调整支撑机构位置使得支撑盘能够稳固支撑在车辆的某一平面上(前视玻璃、座椅等)，通过调整测量机构在转向底座上的固定位置以及支撑杆与测量机构的铰接角度可调整使得测力力矩垂直。电机输出驱动力矩控制主动齿轮转动，主动齿轮带动与之啮合的从动齿盘转动，由于从动齿盘设于转向底座内部，可带动转向机构和汽车方向盘转动，固定在转向机构上的测量机构随之转动，测量机构进而挤压固定好的支撑机构，支撑机构受压进而将该由汽车方向盘转向产生的压力反作用到采集机构处，帮助测量机构完成力的测量，进而助力转向抗扰机器人可完成汽车转向抗扰能力测试等所需的标准测试数据采集。
[0010]本专利技术一种助力转向抗扰机器人，结构设置灵活，便于调整安装，力矩测量准确度高。首先，本方案中最特别的是，测量机构的结构设置。本方案中测量机构通过安装孔与转向底座可拆卸连接，即，测量机构可周向固定于转向底座上的不同位置，再配合以与测量机构铰接的支撑杆，测量机构能够和支撑机构实现双向配合，对于机器人整体的安装限制更小，面对不同车型的不同大小的车内空间，机器人都能够完成安装且都可调整得到可使得测试力矩垂直的结构，即支撑杆轴线与力传感器测力面垂直的结构，适应性较强。这样设置，传感器测力力矩垂直，在测力过程中不易产生倾斜负荷和偏心负荷，力矩测量准确度高，能够为汽车转向抗扰能力测试提供更为可靠、有效的数据参考。
[0011]而在常规的转向机器人结构设置中，往往并没有关注测量机构与支撑机构的关系，而是仅仅关注汽车方向盘回转轴线是否与电机轴线重合，仅关注了电机的驱动力矩是否能有效的传递给汽车方向盘的问题，却忽略了测量机构在测量力矩时的准确性以及测量机构与支撑机构的结构排布对测量准确性的影响。而实际上，由于测量机构的力传感器测力主要依靠支撑机构反作用得到，支撑机构与力传感器的相对位置变得十分关键，若是支撑机构与机器人不垂直，即支撑机构与力传感器测力面不垂直，测力力矩不垂直，则会产生倾斜负荷和偏心负荷，直接影响测量数值的准确度，测试数据的可靠性会较差。而本方案发现了这一问题，并通过测量机构和支撑机构灵活结构设置及双向配合，较好地解决了这一问题。
[0012]其次，驱动机构采用齿轮齿盘驱动，由电机通过主动齿轮带动更大的从动齿盘转动，传动平稳，驱动力输出平稳，机器人的测试动作更为可靠。并且，这样设置，汽车方向盘回转轴线能够与带动方向盘转动的从动齿盘轴线重合，驱动力矩能有效的传递给汽车方向盘，保证测试有效。
[0013]进一步，所述转向机构还包括辅助方向盘；所述辅助方向盘位于转向底座的底面处且与转向底座同轴。
[0014]采用此种结构，设置了额外的辅助方向盘，在转向机构和可调节夹紧爪卡紧汽车方向盘的情况下，辅助方向盘可便于测试人员通过它手动操纵汽车方向盘，在机器人安装好的情况下，仍可较为方便地控制汽车方向盘。
[0015]进一步，所述驱动机构还包括电机壳体；所述主动齿轮设于电机壳体内部，电机设于电机壳体上；所述电机壳体上设有第二连接孔；所述第二连接孔的形状尺寸与安装孔相适配。
[0016]采用此种结构，电机壳体可对主动齿轮起到一定保护作用；同时，电机壳体可通过安装孔与环形壳体可拆卸连接，便于拆装，便于调整电机壳体位置。
[0017]进一步，所述测量机构包括传感器安装支架，所述力传感器设于传感器安装支架内部；所述传感器安装支架上设有与安装孔形状尺寸相适配的第一连接孔。
[0018]采用此种结构，通过第一连接孔、安装孔，配合以螺栓等可完成测量机构整体的快速拆装，调整方便。
[0019]进一步，还包括方向盘连接筒；所述方向盘连接筒为工字型圆筒，工字型圆筒与转向底座同轴；工字型圆筒的一端与辅助方向盘连接，工字型圆筒的另一端与转向底座连接。
[0020]采用此种结构，辅助方向盘与转向底座之间还连接间隔有方向盘连接筒，即辅助方向盘与转向基座间隔一定距离，这样设置，辅助方向盘周边留有充足空间，便于操作人员操控辅助方向盘。
[0021]进一步，所述可调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种助力转向抗扰机器人，其特征在于，包括驱动机构、转向机构、测量机构和支撑结构；所述驱动机构包括电机、主动齿轮和从动齿盘；所述电机用于驱动主动齿轮转动，主动齿轮与从动齿盘啮合；所述从动齿盘与转向机构连接，从动齿盘用于带动转向机构转动；所述转向机构包括转向底座和可调节夹紧爪；所述转向底座为环形壳体且与从动齿盘同轴；所述从动齿盘设于转向底座内部，所述转向底座的侧面上设有开槽，所述开槽用于为主动齿轮与从动齿盘啮合提供空间；转向底座上周向设有安装孔，所述测量机构通过安装孔与转向底座可拆卸连接；所述测量机构内设有力传感器，所述力传感器用于测量转向力矩，所述力传感器的轴线垂直于转向底座的直径线；所述可调节夹紧爪沿转向底座周向设于转向底座的顶面处，可调节夹紧爪调节长度时沿转向底座径向移动；所述可调节夹紧爪用于夹紧方向盘；所述支撑机构包括相连接的支撑杆和支撑盘，所述支撑杆与测量机构铰接。2.根据权利要求1所述的一种助力转向抗扰机器人，其特征在于，所述转向机构还包括辅助方向盘；所述辅助方向盘位于转向底座的底面处且与转向底座同轴。3.根据权利要求1所述的一种助力转向抗扰机器人，其特征在于，所述驱动机构还包括电机壳体；所述主动齿轮设于电机壳体内部，电机设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张皓崎，雷剑梅，晏涛，唐春蓬，谭泽强，李珊珊，吕雪，
申请(专利权)人：中国汽车工程研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：